CÓDIGO: IIL-LAB-01
UCE- FAC.CCQQ LABORATORIO DE QUIMICA ANALITICA INSTRUMENTAL I
Versión: 00 Fecha de vigencia: 10/2016
INFORME DE LABORATORIO
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REPORTE /INFORME DE LABORA LA BORATORIO TORIO
NOT A
Laboratorio. 50% Informe 50% TOTAL
DATOS INFORMATIVOS
Número
:1
Título
: Densimetría
Fecha
: 19/10/2016
Integrantes / Grupo
: −
German D.
−
Iza D.
−
Lagla D.
−
Villareal D.
−
Rumipamba J
!" RE#$MEN La ensia es una pr!piea intensi"a e la materia# es e$ir# n! epene e la $antia e sustan$ia% n! !bstante# sí epene e la temperatura. La ensia e una sustan$ia se e&ine $!m! el $!$iente e su masa p!r $aa unia e "!lumen%
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para $!n!$er la ensia e lí'ui!s# es ne$esari! eterminar el "!lumen 'ue !$upan ( su masa. )l "!lumen se etermina $!n el material ae$ua! *pr!beta# pipeta# et$.+ ( la masa se etermina emplean! una balanza ae$uaa. )n la presente pr,$ti$a se pr!$ee a eterminar la ensia relati"a ( abs!luta e las las mues muestr tras as:: s!lu s!lu$i $i!n !nes es e -al -al ( )tan )tan!l !l a ist istin inta tass $!n$ $!n$en entr tra$ a$i! i!ne ness *2# *2# # ## #12 12+ + a tra" tra"s s e i&e i&ere rent ntes es mt! mt!! !ss $!m! $!m! s!n: s!n: 3t! 3t!! ! el el pi$n pi$n4m 4met etr! r!## 5ala 5alanz nzaa e estp estp7a 7all e 8ir 8ir4m 4met etr! r!## aem aem,s ,s $al$ $al$ul ulam am!s !s la $!n$entra $!n$entra$i4n $i4n *$antia *$antia presente+ presente+ el analit! analit! en las s!lu$i!ne s!lu$i!ness empleaas empleaas p!r mei! el an,lisis e $ur"as e $alibra$i4n !btenias eperimentalmente ( en $!mpara$i4n $!n tablas e ensia en &un$i4n e la $!n$entra$i4n el analit! elegi elegi!. !. Debe Debe eist eistir ir una rela$ rela$i4n i4n lineal lineal entre entre la ensi ensia a ( la $!n$en $!n$entra tra$i4 $i4n n *inter"al! analiza!+ la $ual n!s permite en$!ntrar la $!n$entra$i4n e nuestra muestra p!r interp!la$i4n gr,&i$a ( matem,ti$a. 3eiante esta pr,$ti$a se puier!n !btener las ensiaes el etan!l ( -al. Densia a## $!n$en $!n$entra tra$i4 $i4n# n# pi$n4m pi$n4metr etr!# !# balanz balanzaa e estp7a estp7al# l# %ala&ras %ala&ras cla'e( cla'e( Densi 7ir4metr!.
A&stract Densit( is an intensi"e pr!pert( !& matter t7at is n!t epenent !n t7e am!unt !& substan$e% 7!e"er# it !es epen !n t7e temperature. ;7e ensit( !& a substan$e is e&ine as t7e 'u!tient !& t7e mass per unit "!lume% t! etermine t7e ensit( !& li'uis# it is ne$essar( t! etermine t7e "!lume !$$upie an its mass. ;7e "!lume is eterm etermine ine it7 it7 suitab suitable le materi material al *test *test tube# tube# pipett pipette# e# et$.+ et$.+ an an t7e mass is etermine using an appr!priate s$ale. In t7e present pra$ti$e it ill pr!$ee t! etermine t7e relati"e an abs!lute ensit( !& t7e samples: -al s!luti!ns an et7an!l at i&&erent $!n$entrati!ns *2# # # 12+ t7r!ug7 "ari!us met7!s su$7 as: 3et7! p($n!meter 8(r!meter s$ale estp7al an als! $al$ulate t7e $!n$entrati!n *present am!unt+ !& anal(te in t7e s!lut s!luti!n i!nss use use b( assa( assa(ing ing $alibr $alibrati ati!n !n $ur"es $ur"es !btain !btaine e eperi eperimen mental tall( l( an an $!mpare t! ensit( tables epening !n t7e anal(te $!n$entrati!n $7!sen. <7!ul be a linear relati!ns7ip beteen ensit( an $!n$entrati!n *anal(ze inter"al+ t! &in t7e $!n$entrati!n !& !ur sample &!r grap7i$al an mat7emati$al interp!lati!n. ;7r!ug7 t7is pra$ti$e t7e( $!ul be !btaine ensities !& et7an!l an -al.
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)e*+or,s( Densit(# $!n$entrati!n# p($n!meter# estp7al balan$e# 7(r!meter.
$uenta algunas pre$au$i!nes.
" INTRO NTROD D$-$--I.N
La ensia es una pr!piea b,si$a e $ual'uier lí'ui!# ( se e&ine $!m! su masa asa p!r p!r uni uniaa e "!lum !lumeen. Las Las uniaes m,s $!munes e la ensia s!n g/ml ( =g/m >. )n el $as! $!n$ret! el agua# su ensia es 1g/ml ! bien 1000 =g/m >. Daas las $!ni$i!nes e presi4 presi4n n ( temper temperatu atura# ra# la ensi ensia a es una $ara$terísti ísti$$a &ísi$a e una sustan$ia sustan$ia## aun'ue aun'ue su masa ( "!lumen "!lumen "aríen ampliamente# la ensia es una pr!piea intensi"a% es e$ir# inepenien iente e la $antia e sustan$ia presente. *riunet# 2011+ )isten i"ers!s mt!!s e ete eterm rmin ina$ a$i4 i4n n e la ens ensi ia a e un lí'ui!# entre l!s $uales el mt!! el pi$n4metr! !&re$e $ierta sen$illez. )ste pr!$eimient! permite el $,l$ul! e la ensia e $ual'uier lí'ui! a tra"s e tres etermina$i!nes gra"imtri$as *a tra"s e la etermina$i4n e tres masas $!n una balanza analíti$a+.
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5alanza e estp7al: La balanza es e braz!s braz!s esig esigual uales es%% est, est, !ta !taaa e un $!ntrapes! en un! e sus etrem!s ( e un íni íni$e $e 'ue 'ue mar$ mar$aa la p!si p!si$i $i4n 4n e e'uilib e'uilibri! ri!.. ?l $!lga $!lgarr el &l!ta &l!ta!r !r en el aire# peniente e su gan$7!# el sistema se en$ue en$uentra ntra e'uil e'uilibr ibra! a!.. uan! uan! el $ilinr! se sumerge en el agua $!ntenia en una pr!beta# la balanza se ese'u ese'uili ilibra bra $!m! $!m! $!nse$ $!nse$uen uen$ia $ia el empu@e e ?r'uímees# ( en este $as! se pre$isa $!l!$ar una pieza en &!rma e reiter m!ntaa inmeiatamente en$ima el el gan$ gan$7! 7! &l!t &l!ta a!r !r ( en su mism mismaa "erti$al. ?sí se ini$a 'ue el pes! el re&eri! reiter es el mism! 'ue el el "!lu "!lume men n e agua agua esa esal! l!@a @a! ! p!r p!r el $ilinr! ( 'ue la ensia es 1. uan! la !pera$i4n se realiza sumergien! el &l!ta!r ! $ilinr! en el sen! sen! e un lí'ui lí'ui! ! es$! es$!n!$ n!$i! i! ( e ensia ensia superi!r superi!r a la el agua# agua# el pes! el lí'ui! esal!@a! es ma(!r en este $as! $as!## p!r p!r l! 'ue 'ue se ne$e ne$esi sita tan n aAa aAair ir !tr!s reiteres en las mues$as seAalaas s!bre el braz! m,s larg! e la balanza. )stas mar$as est,n a istan$ias eterminaas# e manera 'ue $aa una e ellas representa un "al!r i&erente el e&e$ e&e$t! t! gra" gra"it itat at!r !ri! i! pr!" pr!"!$ !$a a! ! en la mues$a mues$a ! mar$a mar$a anteri!r anteri!r.. ?em,s el reit reiter er supe uperi! ri!r eis isten ten !tr! !tr!ss m,s m,s pe'ueA!s $!n "al!res 'ue signi&i$an la
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"!"
$ima parte e la masa el anteri!r. De esta &!rma es p!sible estable$er el e'uilibri! $!n l!s reiteres ae$ua!s una "ez situa!s en las p!si$i!nes 'ue $!rresp!nan.
MATERIALE# 1 M2TODO#
*ugr# 2010+
MATERIALE# 1 E3$I%O#
e la ensia# ( es un instrument! e metal ! "iri! graua! 'ue tiene una parte in&eri!r en &!rma e amp!lla llena e pl!m! ! mer$uri! 'ue &l!ta p!r sí mism! en la is!lu$i4n a meir# $uan! est, sumergi!# la "arilla grauaa se ele"a "erti$almente para ar una es$ala% eben $alibrarse segBn el tip! e lí'ui! a analizar.
MATERIALE# – Balones a4ora,os ,e 56ml – Balones a4ora,os ,e !66ml – 7asos ,e prec8p8tac89n ,e 56ml – Term9metros – Buretas ,e 5ml – Gra,8lla con tu&os ,e Nessler
*5uLLe;# 200+
E3$I%O# – – –
!m! !b@eti"!s para la presente pr,$ti$a# bus$am!s &amiliarizarn!s $!n i"ers!s mt!!s ensimtri$!s para el an,lisis $uantitati"! e i"ersas sustan$ias# $!n!$er $4m! se ebe traba@ar $!n un pi$n4metr!# balanza e estp7al ( e $iert! tip! e ensímetr!s# al$!7!límetr!s# aer4metr!s et$.# aem,s eseam!s eterminar la ensia e "arias s!lu$i!nes así $!m! la $!n$entra$i4n e una muestra en s!lu$i4n# miien! tant! su ensia relati"a $!m! abs!luta p!r "ari!s mt!!s: $!m! s!n: pi$n4metr!# 5alanza e estp7al ( ensímetr!s.
–
#$#TAN-IA#/ REA-TI7O#
– – –
" %ARTE E0%ERIMENTAL –
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5alanza e estp7al Ci$n4metr! 5alanza analíti$a Di"ers!s ensímetr!s *7ir4metr!+ ( aer4metr!s
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Agua ,est8la,a Na-l( : ;: < * != %/7 #oluc8ones ,e etanol >: ;: <: ! =7/7? Muestra pro&lema
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""
!gina % de "#
%RO-EDIMIENTO(
M@to,o ,el p8cn9metro( 1. Cr!$eem!s a eterminar el pes! el pi$n4metr! "a$í! $!n ea$titu e 0#1mg# en una balanza analíti$a# $abe re$al$ar 'ue el pi$n4metr! ebe estar limpi! ( se$!# $!n la &inalia e e"itar altera$i!nes en las i&erentes etermina$i!nes. 2. Llenar el pi$n4metr! $!n agua estilaa# asegur,n!se 'ue el $apilar est llen! e agua ( 'ue n! eistan burbu@as e aire# $as! $!ntari! retirar la muestra *s!lu$i4n+ ( "!l"er a llenar.
. Determinam!s su pes! en la balanza analíti$a. . Registram!s l!s resulta!s. . Repetim!s el pr!$eimient! * repeti$i!nes+ $!n las i&erentes s!lu$i!nes tant! e -al# etan!l ( la muestra pr!blema.
M@to,o ,e estphal
la
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Balana
,e
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1. ?rmar la balanza segBn ini$a$i!nes. 2. ?@ustar la balanza en $er!. >. Lueg! $alibram!s la balanza $!n agua estilaa. . Determinam!s la ensia e $aa una e las s!lu$i!nes pre"iamente preparaas: -al# etan!l ( muestra pr!blema# $!l!$an! las mismas en lugar el agua estilaa. . ?@ustam!s la ensia $!n l!s reiter 6. Registram!s l!s resulta!s. E. Repetim!s el pr!$eimient! $!n las i&erentes s!lu$i!nes. * repeti$i!nes+
Densímetros e h8,r9metros( 1. Llenam!s l!s tub!s -essler $!n s!lu$i!nes e -al# etan!l ( $!n la muestra pr!blema. 2.
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>. Fbser"ar 'ue el ensímetr! n! t!'ue naa en l!s tub!s -essler. . Realizam!s las le$turas respe$ti"as t!man! en $uenta !ne $!rte el menis$! el lí'ui! en el ensímetr!. . ?n!tar la le$tura * $i&ras e$imales+. 6. Realizar las etermina$i!nes ne$esarias
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;" RE#$LTADO# 1 -CL-$LO#
Tabla 1-1 Determinación el !e"# el !icnómetr# c#n a$%a& al 'ac(# ) c#n etan#l. *!ic. 'ac(# +$,
*!ic. a$%a +$,
*!ic. "#l. / +$,
*!ic."#l. 0/ +$,
*!ic."#l. / +$,
*!ic."#l. 1/ +$,
*!ic. m%e"tra +$,
1 2 " $
11&0#%6 11&0#%' 11&0#%' 11&0#%(
1#&6#%0 1#&6#$( 1#)6#$' 1#&6#$6
1#&6'1# 1#&6'1' 1#&6'16 1#&6'1$
1#&66$6 1#&66$2 1#&66"( 1#&66"6
1#&6$21 1#&6$1# 1#&6$1( 1#&6$1(
1#&611" 1#&610' 1#&60(# 1#&60'%
1#&66"" 1#&662# 1#&661( 1#&660#
x
11&2345
13&630
13&6515
13&6601
13&6013
13&6236
13&66
Elab#ra# !#r7 8illarreal D. ) #tr#". Tabla 1- Determinación el !e"# el !icnómetr# c#n a$%a& al 'ac(# ) c#n NaCl. *!ic. 'ac(# +$,
*!ic. a$%a +$,
*!ic. "#l. / +$,
*!ic."#l. 0/ +$,
*!ic."#l. / +$,
*!ic."#l. 1/ +$,
*!ic. m%e"tra +$,
1 2 " $
10&6'#0 10&6'#1 10&6'#2 10&6'#1
1'&''#2 1'&'$%2 1'&'($6 1'&'#'0
1'%% 1'' 1' # 1'n
1(&006# 1(&00%( 1(&01%2 1(&01$"
1(&2006 1(&1### 1(&1##' 1(&1##$
1(&$060 1(&$0$2 1(&$02' 1(&$020
1(&11"% 1(&112" 1(&112% 1(&122%
x
12&6531
15&5564
15&31
1&2126
1&1333
1&0295
1&114
Elab#ra# !#r7 8illarreal D. ) #tr#". Tabla 1-9 Determinación e la en"ia el a$%a ) la "#l%ci#ne e etan#l c#n la Balan:a *e"t!;al m%e"tra
T +
"#l/
"#l 0/
"#l /
"#l 1/
1 2 "
0&##' 0&##( 0&##(
0&##' 0&##( 0&##(
0&##6 0&##6 0&##6
0&##' 0&##' 0&##6
0&##( 0&##' 0&##'
21&0 21&0 21&0
x
2&33
2&33
2&336
2&335
2&335
1&2
Elab#ra# !#r7 8illarreal D. ) #tr#". Tabla 1-0 Den"ia e la" i=erente" "#l%ci#ne" c#n l#" en"(metr#" !ara NaCl
S#l%ción Lect%ra
A$%a +$>ml,
&2/ +$>ml,
0&2/ +$>ml,
&2/ +$>ml,
1&2/ +$>ml,
M%e"tra +NaCl,
1 2 " $
0&##( 0&##( 0&##( 0&##(
1&012 1&011 1&011 1&012
1&02% 1&02% 1&02$ 1&02%
1&0%" 1&0%" 1&0%2 1&0%2
1&0(1 1&0(0 1&0(0 1&0(1
1&0"( 1&0"# 1&0"( 1&0"#
x
2&33
1&21
1&24
1&249
1&21
1&293
Elab#ra# !#r7 8illarreal D. ) #tr#". Tabla 1-4 Den"ia e la" i=erente" "#l%ci#ne" c#n l#" en"(metr#" !ara el Etan#l
S#l%ción Lect%ra
A$%a +$>ml,
&2/ +$>ml,
0&2/ +$>ml,
&2/ +$>ml,
1&2/ +$>ml,
M%e"tra +etan#l,
1 2 " $
0&##( 0&##( 0&##( 0&##(
0&##" 0&##$ 0&##" 0&##2
0&##0 0&##0 0&##1 0&##1
0&#(% 0&#($ 0&#(% 0&#($
0&#(0 0&#(1 0&#(1 0&#(2
0&#(# 0&#(( 0&#(( 0&#(#
x
2&33
2&339
2&331
2&34
2&31
2&33
Elab#ra# !#r7 8illarreal D. ) #tr#".
-CL-$LO# -lculo ,e la ,ens8,a, relat8'a * a&soluta por el m@to,o ,el p8cn9metro( t
Dt 1
=
2
W 3
−
W 2
−
W 1 W 1
=
W 3
−
W 1
W
D t t 21
= densidad relativa ρ
ρ
t 1
=
t 1
1
t
= densidad absoluta a t1
t 1
Dt . ρ H O 2
W 1 = peso de picnómetro vacío W 2 = peso del picnómetro + agua W 3 = peso del picnómetro + muestra w = equivalente del agua T 1= 20 0
2
W = W 2 - W 1
-CL-$LO# EEM%LO #oluc89n ,e Etanol = Dens8,a, relat8'a( 20 ° C
D 20 ° C =
( 19#6E1E−11#09E ) [ g ] ( 19#69−11#09E ) [ g ] 20 ° C
D20 ° C =¿ 0,9973
Dens8,a, a&soluta( T 1
ρ H 2 O = 0!""#$ g%cm 3 ρ
t 1
t
=
t
Dt 1 . ρ H 1 2
2O
ρ = ( 0.99E> ) ( 0#99 ) g / cm T 1
T 1
ρ Etanol=0#99D
g >
cm
>
#oluc89n ,e Na-l = Dens8,a, relat8'a( 20 ° C
D 20 ° C =
( 1E#912−10#6E91 ) [ g ] ( 1E#EE6D−10#6E91 ) [ g ] 19° C
D19° C =¿ 1,0192
Dens8,a, a&soluta( T 1
ρ H 2 O = 0,9985 g/cm3 t
ρ 1
ρ
T 1
t
=
t
Dt 1 . ρ H 1
2O
2
= (1#0192 ) ( 0#99D ) g / cm> g
T 1
ρ NaCl=1#01EE
cm
>
-lculo ,e la ,ens8,a, relat8'a * a&soluta por el m@to,o ,e la &alana ,e estphal #oluc89n ,e Etanol = t
ρ 1
ρ
T 1
T 1
t
=
t
Dt 1 . ρ H 1 2
2O
= ( 0.99 ) ( 0#99D ) g / cm>
ρ Etanol=0#996
g cm
>
-lculo ,e la concentrac89n ,e la muestra( M2TODO DEL %I-N.METRO Ta&la !" Densia abs!luta p!r el mt!! el pi$n4metr! para el )tan!l T 1
ρ H 2 O
Etanol (%P/V) 2 4 8
0#99 T 1
ρ Etanol 0,9973 0,9964 0,9938
12 Muestra
0,9901 0,9962
Ela&ora,o por: Villarreal D. y otros E-$A-I.N DE LA RE-TA T 1 =%/7 's ρ Etanol
?: 0#9990 − 5: −E#22 x 10 C M ρ muestra 0#9962 ECUACION DE LA FORMA : y =a + bx ρ = ρ o + Muestra C Muestra C Muestr a =!" / # −
ρ = 0#9990 −E#22 x 10 C M C Muestra=
0#9962 −0#9990
−E#22 x 10− C M
C Etanol= #00 " / #
Ta&la !H" Densia abs!luta p!r el mt!! el pi$n4metr! para la muestra e -al
*aC+ ,/V.
ρ NaCl
0 1 M%e"tra
1&01#2 1&0""0 1&0%#' 1&0(($ 1&0$''
T 1
Elab#ra# por: Villarreal. y otros
E-$A-I.N DE LA RE-TA T 1 =%/7 's ρ NaCl
?: 1.00D2D −> 5: 6.9 x 10 C m ρ muestra 1#0EE ECUACION DE LA FORMA : y =a + bx
ρ = ρ o + Muestra C Muestra C Muestra=!" / # −>
ρ =1.002 + 6.9 x 10 C m −>
1#0EE =1.002 + 6.9 x 10 C m C Muestra=
1#0EE −1.002 −>
6.9 x 10
C NaCl=6#16 " / #
M2TODO DE BALANA DE E#T%JAL
Ta&la !<" Densia abs!luta p!r el mt!! e la balanza e estp7al para el )tan!l T 1
+/?>8, Etan#l
ρ Etanol
0 1 M%e"tra
0&##6% 0&##6% 0&##$% 0&##%% 0&##%%
Elab#ra# por: Villarreal D. y otros
E-$A-I.N DE LA RE-TA T 1 =%/7 's ρ Etanol
?: 0.996E − 5: −1. x 10 C m ρ muestra 0#99 ECUACION DE LA FORMA : y =a + bx ρ = ρ o + Muestra C Muestra C Muestra=!" / # −
ρ= 0.996E −1. x 10 C m −
0#99DD = 0.996E −1. x 10
C m
C Muestra=
0#99 −0.996E
−1. x 10−
c ETANOL=.>> " / #
M2TODO DEL DEN#KMETRO Ta&la!" Densia abs!luta p!r el mt!! el ensímetr! para la muestra e )tan!l
S#l%ción Etan#l / 0/ / 1/ M%e"tra
ρ
22 $C
g mL
0&##" 0&##1 0&#(% 0&#(1 0&#(#
Elaborado por: Dayana V. y otros
E-$A-I.N DE LA RE-TA T 1 =%/7 's ρ Etanol
?: 0.99DD −> 5: −1.2>E x 10 C m ρ muestra 0#99 ECUACION DE LA FORMA : y =a + bx
ρ = ρ o + Muestra C Muestra C Muestra=!" / # −>
ρ= 0.99 −1.2>E x 10 C m −>
0#99= 0.99 − 1.2>E x 10 C m
C Muestra=
0#99 −0.99DD
−1.2>E x 10−> C m
C etanol =.1E " / #
Ta&la !!6" Dens8,a, a&soluta por el m@to,o ,el ,ensímetro para la muestra ,e Na-l S#l%ción NaCl
ρ
Elaborado por: Villarreal D. y otros
E-$A-I.N DE LA RE-TA T 1 =%/7 's ρ NaCl
?: 0.99EE −> 5: 6.92> x 10 C m ρ muestra 1#0>9 ECUACION DE LA FORMA : y =a + bx ρ = ρ o + Muestra C Muestra C Muestra=!" / # −>
ρ= 0.99EE + 6.92> x 10 C m −>
1#0>9 =0.99EE + 6.92> x 10 C m 1#0>9 − 0.99EE −>
6.92> x 10
C m
C NaCl =D.96 " / #
Calc%lar la c#ncentración en /?>8 ) /8>8& /?>?
#oluc89n ,e Etanol = %orcentae %/%
g mL
1&012 1&02% 1&0%" 1&0(1 1&0"#
/ 0/ / 1/ M%e"tra
C Muestra=
22 $ C
0#99>
0#>2
g ∗1000 ml ml ∗1 mol etanol 1 L ∗2 6 g 100
=0#>2
mol ∗1 Lsoluc%on =0#>2 mol L
0#>26
mol∗ 6 g Etanol =19#6 g Etanol 1mol m &
ρ=
masasoluc%on = ρ∗&
masasoluc%on =0#99>
g ∗1000 ml ml
masasoluc%on = 99> g soluc%on
=
masasoluto ∗100 masasoluc%on
=
19#6 g ∗100 99> g
=2.00 %orcentae %/7 2.00 g soluto−−−−¿ 100 g sol&ente
ρ=
m &
&=
m 100 gsol = =100#E0 ml ρ g 0#99> ml
= =
masasoluto ∗100 &olsoluc%on 2.00 gsto 100#E0D mlsol
=1#99
∗100
mol L
%orcentae 7/7 " ∗1 # gsoluto 1 ml soluc%on = " / # ( ) ( ) # / # = ρ ml 'e soluc%on ρsoluto g soluc%on g ∗1ml # ml = 1#96 # 0#99> g # = 2#00 #
#oluc89n ,e Na-l al = %orcentae %/%
1#012
0#>6>
g ∗1000 ml ml ∗1 NaCl 1 L ∗2 D#D g 100
=0#>6>
mol ∗1 Lsoluc%on =0#>6> mol L 0#>6>
mol∗# g Nacl = 20#2 g NaCl 1 mol ρ=
m & masasoluc%on = ρ∗&
g ∗1000 ml ml masasoluc%on=1012 gsoluc%on masasoluc%on =1#012
=
masasoluto ∗100 masasoluc%on
=
20#2 g ∗100 1012 g
=2.00
mol L
%orcentae %/7 2.00 g soluto−−−−¿ 100 g sol&ente
ρ=
m &
&=
m 100 gsol = = 9#91 ml ρ g 1#011 ml
=
masasoluto ∗100 &olsoluc%on
=
2.00 gsto ∗100 9#91 mlsol
=2#02 %orcentae 7/7 " ∗1 # gsoluto 1 ml soluc%on = " / # ( ) ( ) # / # = ρ ml 'e soluc%on ρsoluto g soluc%on g ∗1ml # ml = 1#96 # 0#99> g # = 2#00 # Tabla 1-11. Dat#" calc%la#" e en"iae" !ara l#" e"t@nare" Etan#l ) la m%e"tra& #bteni#" c#n el mt## el !icnómetr#.
+ción 2 $ ( 12 3es4ra
20 D20
0&##'" 0&##6$ 0&##"( 0&##01 0&##62
ρ
20
& g/c" 0&##%( 0&##$# 0&##2$ 0&#((6 0&##$'
/ 2&00 $&00 (&00 12&00 $)01
/V 1&## "&## ')#% 11&(( $
V/V 1&## $)00 ()00 12&11 ")#(
Elab#ra# !#r7 8illarreal D. ) #tr#"
Tabla 1-1. Dat#" calc%la#" e en"iae" !ara l#" e"t@nare" NaCl ) la m%e"tra& #bteni#" c#n el mt## el !icnómetr#.
+ción 2 $ ( 12 3es4ra
20 D20
ρ
1&01#2 1&0""0 1&0%#' 1&0(($ 1&0$''
20
/ 2&00 $&00 (&00 12&00 6&$0
& g/c" 1&01'' 1&0"1$ 1&0%(1 1&0(6' 1&0$61
/V 2&0$ $&1" (&$( 12)%' 6&'0
V/V 2&00 $&00 ()00 12)00 6&$0
Elab#ra# !#r7 8illarreal D. ) #tr#" Tabla 1-19. Dat#" calc%la#" e en"iae" !ara la" "#l%ci#ne" e Etan#l )& c#ncentración e la m%e"tra #btenia c#n la balan:a e *e"t!;al
5s4!ndar 2 $ ( 12 3es4ra
20 D20
20
ρ
& g/c"
0&#(( 0&##( 0&##6 0&##' 0&##'
/ 2&00 $&00 (&00 12&00 12&00
0#996 0#996 0#99 0#99 0#99 Elab#ra# !#r7 8illarreal D. ) #tr#"
/V 1&## "&## ()00 11&#% 11&#%
V/V 2)00 $&00 (&00 12&00 12&00
Tabla 1-10. Mt## e l#" en"(metr#"7 en"iae" relati'a ) ab"#l%ta !ara la" "#l%ci#ne" e Etan#l ) m%e"tra e!re"ar la" c#ncentraci#ne" en !#rcentae" 20 3 20 3 5s4!nda D20 ( g / cm ) ρ 20 ( g / cm3 ) D ( g / cm ) r (tablas ) 0#99> 2 0&##$ 0&##$" $ 0&##1 0&##1$ 0#991 0#9 ( 0&#(% 0&#(%6 0#91 12 0&#(1 0&#'#( 0#99 3es4ra 0&#(( 0&#((%
/
/V
V/V
2&00 $&00 (&00 12&00 %)1'
1&## "&#' '&(( 11&'' %)11
2&00 $&00 (&00 12&01 %)22
Elab#ra# !#r7 8illarrea D. ) #tr#"
Tabla 1-14. Mt## e l#" en"(metr#"7 en"iae" relati'a ) ab"#l%ta !ara la" "#l%ci#ne" e NaCl ) m%e"tra e!re"ar la" c#ncentraci#ne" en !#rcentae"
5s4!ndar 2 $ ( 12 3es4ra
20 3 D 2020 ( g / cm 3 ) ρ 20 ( g / cm3 ) D ( g / cm )
/
/V
V/V
2&02 $&10 (&$2 12&#' 6)1#
2)00 $&00 '&## 11&## %)#6
(tablas )
1&011 1&02% 1&0%" 1&0(1 1&0"#
1&0111 2&00 1&02%" $&00 1&0%$1 (&00 1&0("6 12&00 1&00$0 %)#6 5+arad 7r: Vi++arrea+ D) 8 4rs 1#012 1#02 1#0> 1#01 1#0>9
Cálculo estadístico: MÉT! !E" P#C$MET& -lculo ,e la me,8a ,e la ,ens8,a, a&soluta NaCl ) ρ ( ρabs = N ( ρabs =
0#99 + 1#01EE + 1#0>1 + 1#01 + 1#06E + 1#061 6
( ρabs =1#0>9E g / ml
Etan#l ) ρ ( ρabs = N
( ρabs =
0#99 + 0#99 + 0#999 + 0#992 + 0#96 + 0#99E 6 ( ρabs =0#991 g / ml
Cálculo de la desviación estándar de la densidad absoluta
NaCl *=
¿
√
√
( 0#99D −1#0>9E )2 + ( 1#01EE −1#0>9E )2 + ( 1#0>1 −1#0>9E )2 + ( 1#0D1 −1#0>9E )2 + ( 1#06E −1#0>9E
* =, 0#0>11
Etan#l
2
) ( x% − + ) N −1
D
*=
¿
√
√
2
) ( x% − + ) N −1
( 0#99D −0#991 )2+ ( 0#99D −0#991 )2 + ( 0#999 −0#991 )2 + ( 0#992 −0#991 )2 + ( 0#96 −0#991 D
* =, 0#00>>
Cálculo de la media de la concentración de !"! Etan#l ) !" / " ( !"/ " = N ( " =
2#0 + #0 + #0 + 12#0 + .01 D
"
( !"/ " =6 - 002
NaCl ) !" / " ( !"/ " = N
( " =
2#0 + #0 + #0 + 12#0 + 6.0 D
"
( !"/ " =6.
Cálculo de la desviación estándar de la concentración
Etan#l *=
¿
√
√
2
) ( x% − + ) N −1
2 2 2 2 2 ( 2#0 −6#0E ) + ( #0 −6#0E ) + ( #0−6#0E ) + (12#0 −6#0E ) + ( #> −6#0E )
S9&362 NaCl
√
2
) ( x% − + ) *= N − 1
√
( 2#0 −6# )2 +( #0 −6# )2 + ( #0 −6# )2 +( 12#0− 6# )2+ ( 6#26 −6# )2
* =, >#21
MÉT! !E "' '"'$' !E *E+TP,'" -lculo ,e la me,8a ,e la ,ens8,a, a&soluta Etan#l ) ρ ( ρabs = N
( ρabs =
0#99 + 0#996 + 0#996 + 0#99 + 0#99 + 0#99 6
( ρabs =0#9962 g / ml
Cálculo de la desviación estándar de la densidad absoluta Etan#l
√
2
) ( x% − + ) *= N −1
¿
√
( 0#99 −0#991 )2+ ( 0#99 −0#991 )2 + ( 0#999 −0#991 )2 + ( 0#992 −0#991 )2 + ( 0#96 −0#991
* =, 0#00>>
Cálculo de la media de la concentración de !"! Etan#l ) !" / " ( !"/ " = N
( " =
2#0 + #0 + #0 + 12#0 + 12.0 D
"
( !"/ " =E.60
Cálculo de la desviación estándar de la concentración Etan#l
√
2
) ( x% − + ) *= N −1
√
( 2#0 −6#9 )2 +( #0 −6#9 )2 + ( #0 −6#9 )2 +( 12#0− 6#9 )2+ ( #6−6#9 )2 * =, >#9>9
Calcular la sensi-ilidad . el líite de detecci0n ara los cuatro todos3 M2TODO DEL %I-N.METRO #ens8&8l8,a, ,e cal8&rac89n Hs 0#000E22
#ens8&8l8,a, analít8ca . =
s *s . =
−0#00 0E22 0#01E2
-lculo ,el lím8te ,e ,etecc89n LD =
> * blanco
s
=−0#19
LD =
> ( 0#99DE )
−0#00 0E22
=−>1E - >
M2TODO DE LA BALANA DE E#T%JAL #ens8&8l8,a, ,e cal8&rac89n Hs
−1. x 10− . =
#ens8&8l8,a, analít8ca . =
s *s
−1. x 10− 0#00>>
=−0#0>6
-lculo ,el lím8te ,e ,etecc89n LD =
> * blanco
s
LD =
> ( 0#99E )
−1. x 10−
=20E#>
M2TODO DE LO# DEN#KMETRO# #ens8&8l8,a, ,e cal8&rac89n Hs 0#00692
#ens8&8l8,a, analít8ca . =
. =
0#00692 0#00>>
s *s
=2#096
-lculo ,el lím8te ,e ,etecc89n LD =
> * blanco
s
LD =
> ( 0#99E ) = >1/ 66 0#00692
'uste de los datos e5erientales a una recta del tio:
δ = δ 0 + K s C
Mt## el !icnómetr#. +Etan#l, − ρ= 0#9990 −E#22 x 10 C s − ρ= 0#9990 −E#22 x 10 ∗2 9 0)##'6 − ρ= 0#9990 −E#22 x 10 C s∗ 9 0)##62 − ¿ 9 0)##"$ ρ= 0#9990 −E#22 x 10 C s − ¿ 12 9 0)##06 ρ= 0#9990 −E#22 x 10 C s − ¿ .00 9 0)##62 ρ= 0#9990 −E#22 x 10 C s
Mt## el !icnómetr#. +NaCl, −> ρ=1.002 + 6.9 x 10 C s −> ρ=1.002 + 6.9 x 10 ∗2 9 1)01(# −> ρ=1.00D2 + 6.9D x 10 ∗ 9 1)0"2' −> ¿ 9 1)060" ρ=1.002 + 6.9 x 10 −> ¿ 12 9 1)0('# ρ=1.002 + 6.9 x 10 −> ρ=1.002 + 6.9 x 10 ∗6.16 9 1)0$'6
Mt## e la Balan:a e *e"t!;al. +Etan#l, −
ρ= 0#996E −1. x 10 C s −
ρ= 0#996E −1. x 10 ∗2=0.996 − ρ= 0#996E −1. x 10 ∗ =0#9961 − ρ= 0#996E −1. x 10 ∗=0#99 − ρ= 0#996E −1. x 10 ∗12=0#990 − ρ= 0#996E −1. x 10 ∗.>> =099
Mt## el en"(metr#. +Etan#l, −>
ρ= 0.99 − 1.2>E x 10 C s −>
ρ= 0.99 − 1.2>E x 10 ∗2 9 0)##"1 −> ρ= 0.99 − 1.2>E x 10 ∗ 9 0)##06 −> ¿ 9 0)#(%6 ρ= 0.99 − 1.2>E x 10 −> ¿ 12 9 0)#(06 ρ= 0.99 − 1.2>E x 10 −> ρ=1.002 + 6.9 x 10 ∗.1E 9 0)#(#1
Mt## el en"(metr#. +NaCl, −>
ρ= 0.99EE + 6.92> x 10 C s
−>
ρ= 0.99EE + 6.92> x 10 ∗2 9 1)0116 −> ρ= 0.99EE + 6.92> x 10 ∗ 9 1)02%$ −> ¿ 9 1)0%"1 ρ = 0.99EE + 6.92> x 10 −> ¿ 12 9 1)0(0( ρ = 0.99EE + 6.92> x 10 −> ρ= 0.99EE + 6.92> x 10 ∗.96 9 1)0"#0
#aCl $abla %&%' & 'lculos de los valores a(ustados de la densidad para todos los m)todos& 2 2
+$>cm9, +e!erimental,
2&2 &2 0&2 &2 1&2
2 2
+$>cm9, +a%"ta#,
?ic.
B. *
Den"(metr#
?ic.
B. *
Den"(metr#
1&01'' 1&0"1$ 1&0%(1 1&0(6' 1&0$61
-
1&011 1&02% 1&0%" 1&0(1 1&0"(
0&##62 1&00"# 1&0116 1&02'0 1&0$2%
-
0&##'% 1&011$ 1&02%" 1&0%"0 1&0(0(
Elaborado por: (umipamba y otros Etanol
$abla %&%7. 'lculos de los valores a(ustados de la densidad para todos los m)todos& 2 2
+$>cm9, +e!erimental,
2&2 &2 0&2 &2 1&2
2 2
+$>cm9, +a%"ta#,
?ic.
B. *
Den"(metr#
?ic.
B. *
Den"(metr#
0&##%( 0&##$# 0&##2$ 0&#((6 0&##$'
0&##6% 0&##6% 0&##$% 0&##%% 0&##%%
0&##" 0&##2 0&##1 0&#(1 0&#(#
0&##(0 0&#(26 0'2 0&#"6$ 0�%6
0&##'6 0&##'2 0&##6( 0&##60 0&##%2
0&%0'" 0&61'# 0&'2(% 0&#$#' 1&1'0#
Elaborado por: Rumipamba y otros
6&7#C+ a Den"ia relati'a '" c#ncentración +?icnómetr#", S#l%ción Etan#l /?>8
0 2 $ ( 12 3es4ra
t
ρ 1
t
=
t
Dt 1 . ρ H 1 O 2
0&##(% 0&##%( 0&##$# 0&##2$ 0&#((6 0&##%#
2
Deni!a! Re"ati#a V $onentraion 1 1 1 0.99
f(x ! " 0x # 1 $% ! 0.98
0.99 Deni!a! Re"ati#a 0.99 0.99 0.99 0.98 0.98
0
2
4
6
8
10
12
14
% P/V
S#l%ción NaCl /?>8
ρ
0 2 $ ( 12 3es4ra
t 1
t
=
t
Dt 1 . ρ H 1 O 2
2
0&##(% 1&01'' 1&0"1$ 1&0%(1 1&0(6' 1&0$61
Deni!a! Re"ati#a V $onentraion 1.1 1.08
f(x ! 0.01x # 1 $% ! 1
1.06 1.04 Deni!a! Re"ati#a 1.02
1 0.98 0.96 0.94
0
2
4
6
8
10
% P/V
b
Den"ia relati'a '" c#ncentración +*e"t!;al, S#l%ción e Etan#l / ?>8
ρ
22 $ C
g mL
12
14
0 2 $ ( 12
0&##(% 0&##6% 0&##6% 0&##$% 0&##%%
3es4ra
0&##%%
Deni!a! Re"ati#a V $onentraion 1 1
f(x ! " 0x # 1 $% ! 0.64
1 1 Deni!a! Re"ati#a
1 0.99 0.99 0.99
0
2
4
6
8
10
% P/V
c Den"ia relati'a '" c#ncentración +Den"(metr#, S#l%ción Etan#l / ?>8
0 2 $ ( 12 3es4ra
ρ
22 $ C
g mL
0&##( 0&##" 0&##2 0&##1 0&#(1 0&#(#
12
14
Deni!a! Re"ati#a V $onentraion 1
f(x ! " 0x # 1 $% ! 0.88
1 0.99 Deni!a! Re"ati#a 0.99
0.98 0.98 0.9&
0
2
4
6
8
10
12
14
% P/V
S#l%ción NaCl / ?>8
ρ
0 2 $ ( 12 3es4ra
22 $ C
g mL
0&##( 1&011 1&02% 1&0%" 1&0(1 1&0"(
Deni!a! Re"ati#a V $onentraion 1.1 1.08
f(x ! 0.01x # 1 $% ! 1
1.06 1.04 Deni!a! Re"ati#a 1.02
1 0.98 0.96 0.94
0
2
4
6 % P/V
5" DI#-$#IONE#
8
10
12
14
Las ensiaes abs!lutas $!m! relati"as para $aa una e las s!lu$i!nes a i&erentes $!n$entra$i!nes n! se e"ien$ia una i&eren$ia apre$iable entre sus "al!res# l! 'ue n!s ini$a 'ue l!s mt!!s utiliza!s el pi$n4metr!# ensímetr! ( la balanza estp7al s!n $!n&iables# las mínimas i&eren$ias presentes se pu! eber al mane@! el material e l!s !pera!res al realizar la pr,$ti$a. . Ftra p!sible $ausa en la "aria$i4n e l!s resulta!s se pu! eber a l! siguiente: La mala manipula$i4n el pi$n4metr!# (a 'ue al m!ment! e $!l!$ar la tapa el pi$n4metr! se ebe e"itar 'ue se &!rme burbu@as (a 'ue es! alteraría resulta!s ( e igual manera al n! llenar 7asta el t!pe $!n la sustan$ia 'ue se "a(a a traba@ar.
)l n! 7a$er una buena limpieza al pi$n4metr!# (a 'ue ebe estar $!mpletamente limpi! ( en l! p!sible limpiar $!n a$et!na ! al$!7!l% t!!s est!s &a$t!res 7i$ier!n 'ue n! se puea "er resulta!s reales e las muestras traba@aas
!n respe$t! al 7ir4metr!# las le$turas in$!rre$tas e $aa pers!na e !bser"ar la ensia (a 'ue $aa un! tiene una per$ep$i4n i&erente# la in$apa$ia e est!s instrument!s para ete$tar una ensia m,s espe$í&i$a# en un rang! m,s pe'ueA!# es p!r esa raz4n 'ue se ebe utilizar un 7ir4metr! e alta sensibilia 'ue permita apre$iar las pe'ueAas "aria$i!nes e la ensia e las muestras utilizaas
!n respe$t! a la balanza e et7spal# l!s err!res s!n mínim!s (a 'ue al 7aber 7e$7! una $alibra$i4n $!n el agua# l!s resulta!s &uer!n m,s 4ptim!s ( m,s e&e$ti"!s# es p!r esa raz4n 'ue se puee "er en las gr,&i$as# en espe$ial al e la sal $!mBn una re$ta $asi per&e$ta ( el etan!l respe$ti"amente
n err!r aleat!ri! imp!rtante e in&lu(ente en esta pr,$ti$a esta pre$isamente rela$i!na! $!n la inestabilia e las $!ni$i!nes ambientales# en espe$ial la temperatura ( la presi4n 'ue est,n $!ntinuamente $ambian! ( n! permane$en $!nstantes urante t!! el pr!$es!.
En definitiva todos los errores cometidos durante esta r!ctica " en esecial los sistem!ticos ueden ser corre#idos or e$emlo si al re#istrar la densidad del %idr&metro " de la 'alana de et%sal, una sola ersona del #ruo realia dic%as oeraciones ara evitar las distintas areciaciones visuales *ue tienen los dem!s inte#rantes, as+ mismo ara evitar la incorrecta cali'raci&n de la 'alana de et%sal se recomendar+a *ue una sola ersona %a#a esa cali'raci&n o el rofesor resente. En consecuencia, se esera *ue en la medida *ue uedan ser minimiados los errores antes aludidos ser! osi'le lo#rar a travs de esta r!ctica un valor de densidades de cada muestra resectivamente m!s recisa " e-acta " con un orcenta$e m+nimo de error
" -ON-L$#IONE#
.9 "/"# ( p/"# a tra"s el mt!! el ensímetr! &uer!n e .11 p/"# .1E p/p# ( .22 "/" ( a tra"s el mt!! e la balanza e estp7al 12 p/p# 11.9 p/"# ( 12 "/".
H" BIBLIOGRAFKA( ollrat%, ., 200, undamentos de tecnolo#+a *u+mica, Esaa 5evert, .., !#s. 178179 0 8!pp# V. *199+. ?pli$a$i4n el empu@e para la etermina$i4n e ensiaes. )n
Munament!s e ;e$n!l!gía Nuími$a *p,gs. 1E# 10+. )spaAa: Re"ert. De Llan!# . 200E# Mísi$a# 3i$!: )it!rial Cr!gres!# <.?. e .V. p,gs.: 16616 Dur,# ?.% -eipp# .% R!es# J.% ;!barra# ?. K Vera J.# Munament!s &ísi$!s e las $!nstru$$i!nes ar'uite$t4ni$as. V!lumen II.# ni"ersia e ?li$ante# p,gs.: 1> 1 r%unet- *2011+. Re$upera! el 1E e F$tubre e 2016# e riunet: 7ttps://riunet.up".es/bitstream/7anle/1021/126/11.20?rt>?D$ul! 20!$ente.20Determina$i>5>n20e20la20ensia20e 20un20l>?D'ui!20$!n20el20m>?9t!!20el20pi$n >5>metr!.p&Ose'uen$e1 5uLLe;# 5. *2 e F$tubre e 200+. scr%b'- Re$upera! el 1E e F$tubre e 2016# e s$rib: 7ttps://es.s$rib.$!m/!$/EE1666/2Densia ugr. *2010+. ugr- Re$upera! el 1E e F$tubre e 2016# e ugr: 7ttp://.ugr.es/Pmuse!@tg/instrument!1E/&i$7aQ&unament!s2.7tm
ANE0O#
M@to,os emplea,os Imgenes
Meto,o ,el p8cnometro
F8g" !( Eu8po( Balana analít8ca * p8cn9metro
F8g" ( %8cn9metro lleno
F8g" ( Me,8c89n ,e la ,ens8,a, por el m@to,o ,e la &alana ,e estphal
F8g";( Me,8c89n ,e la ,ens8,a, por el m@to,o ,el h8,r9metro"
-uest8onar8o
!"
De48n8c8ones ,e ,ens8,a, a&soluta: ,ens8,a, relat8'a: un8,a,es"
!ensidad a-soluta39 o densidad normal, tam'in llamada densidad real, e-resa la masa or unidad de volumen. uando no se %ace nin#una aclaraci&n al resecto, el trmino (densidad) suele entenderse en el sentido de densidad a'soluta. u unidad en el istema :nternacional es ;ilo#ramo or metro c<'ico (;#/m3), aun*ue 3 frecuentemente tam'in es e-resada en (#/cm ).
!ensidad relatia39 o aarente e-resa la relaci&n entre la densidad de una sustancia " una densidad de referencia, resultando una ma#nitud adimensional ", or tanto, sin unidades. "
%r8nc8p8o ,e Aruíme,es" %r8nc8pales m@to,os eper8mentales para ,eterm8nar la ,ens8,a," )l prin$ipi! e ?r'uímees es un prin$ipi! &ísi$! 'ue a&irma 'ue un $uerp! t!tal ! par$ialmente sumergi! en un &lui! est,ti$!# ser, empu@a! $!n una &uerza igual al pes! el "!lumen e &lui! esplaza! p!r i$7! !b@et!. De este m!!# $uan! un $uerp! est, sumergi! en el &lui! se genera un empu@e 7ir!st,ti$! resultante e las presi!nes s!bre la super&i$ie el $uerp!# 'ue a$tBa siempre 7a$ia arriba a tra"s el $entr! e gra"ea el $uerp! el &lui! esplaza! ( e "al!r igual al pes! el &lui! esplaza!. )sta &uerza se mie en -et!ns *en el
"
%r8nc8pales m@to,os eper8mentales para ,eterm8nar la ,ens8,a,
Cara $!n!$er la ensia e l!s s4li!s# ini$ialmente se etermina la masa e una muestra% p!steri!rmente# a esa misma muestra# se le etermina su "!lumen.
Cara $!n!$er la ensia e l!s gases# es ne$esari! eterminar la presi4n ( la
temperatura a la $ual se en$uentra el gas% aem,s# es ne$esari! $!n!$er e 'u gas se trata para saber $u,l es su masa m!le$ular *33+% tenien! est!s at!s# se puee "∗ MM apli$ar la &4rmula siguiente: ρ= !ne: ρ es la ensia# C es la R∗T presi4n a la 'ue se en$uentra el gas# 33 la masa m!le$ular el gas# R es la $!nstante e l!s gases ieales ( ; es la temperatura a la 'ue se en$uentra el gas.
Cara $!n!$er la ensia e lí'ui!s# es ne$esari! eterminar el "!lumen 'ue !$upan ( su masa. )l "!lumen se etermina $!n el material ae$ua! *pr!beta# pipeta# et$.+ ( la masa se etermina emplean! una balanza ae$uaa.
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)l pi$n4metr! es un instrument! sen$ill! utiliza! para eterminar la ensia e lí'ui!s $!n ma(!r pre$isi4n. )s imp!rtante men$i!nar 'ue l!s pi$n4metr!s eben e estar $alibra!s. La ma(!ría e ell!s tienen un term4metr! para el registr! e la temperatura. L!s ensímetr!s# s!n "arillas &l!ta!ras 7ue$as# $!n lastre en la parte in&eri!r ( grauaas en ensiaes.
Relac89n entre la ,ens8,a, concentrac89n * temperatura para meclas &8nar8as Relac89n entre la ,ens8,a, concentrac89n" la ensia mie la $antia e masa p!r unia e "!lumen e una sustan$ia. La $!n$entra$i4n es$ribe la $antia e una sustan$ia isuelta en !tra sustan$ia. ambiar la $!n$entra$i4n e una s!lu$i4n $ambia la ensia e la misma. ?l agregarle m,s s!lut! a un is!l"ente $ambiar, la $!mp!si$i4n e las partí$ulas en un "!lumen a! e s!lu$i4n. )st! resulta en un $ambi! e la masa p!r unia e "!lumen e la s!lu$i4n *ensia+.
Relac89n entre la ,ens8,a, P temperatura La ensia es a&e$taa p!r la temperatura p!r'ue a meia 'ue la temperatura in$rementa tambin l! 7a$e la energía $inti$a e las partí$ulas. uanta m,s sustan$ia tiene la energía $inti$a# m,s $aliente ser, ( m,s r,piamente se m!"er,n las partí$ulas# l! 'ue reu$e la ensia en la sustan$ia. 5"
-on'ers8ones =%/% = 7/7 =%/7 )l p!r$enta@e pes! en pes! *p/p ! m/m+ ini$a la masa e s!lut! p!r masa e s!lu$i4n. ?sí# una s!lu$i4n1 m/m tenr, 1 gram!s *! =il!s# et$.+ e s!lut! en $aa 100 gram!s *! =il!s# et$.+ e s!lu$i4n.
"
D8scus89n ,el ,8seQo * 4unc8onam8ento ,e los 8nstrumentos( Func8onam8ento * precauc8ones" %I-N.METRO
n pi$n4metr! es un re$ipiente e "iri! $!n tapa S>T $!m! el 'ue se puee !bser"ar en la &igura 1. Migura 1: pi$n4metr! e "iri! !m! puee !bser"arse# la tapa el pi$n4metr! $uenta $!n un tub! $apilar en p!si$i4n "erti$al 'ue se en$uentra abiert! a la atm4s&era. )ste $apilar abiert! permitir, 'ue el llena! el pi$n4metr! $!n lí'ui! se 7aga siempre el mism! m!! *llenan! un "!lumen $!nstante# 'ue es el "!lumen el pi$n4metr!+. )l $uell! el pi$n4metr! es e "iri! esmerila! para &a"!re$er el $ierre. C!r su &!rma# en el llena! pueen 'uear burbu@as al!@aas ba@! el esmerila!# l! 'ue 7abr, e e"itarse.
Func8onam8ento * precauc8ones" =ara determinar la densidad de un l+*uido con el mtodo del icn&metro, solamente se necesita la masa del mismo en tres situaciones diferentes. >odas las masas de'en determinarse en 'alana anal+tica " con la taa. 1. =esar el icn&metro vac+o " anotar su masa. 2. Enrasar el icn&metro con a#ua (fluido de referencia) " anotar su masa. Enrasar el icn&metro si#nifica llenarlo comletamente, evitando la formaci&n de 'ur'u$as en su interior. l cerrarlo, el nivel de a#ua su'ir! or el cailar " sta re'osar!, *uedando el cailar tam'in lleno de a#ua. ?na ve el a#ua %a"a re'osado, %a'r! *ue secar el icn&metro or fuera antes de esarlo. 3. Enrasar el icn&metro con disoluci&n (l+*uido cu"a densidad *ueremos %allar) " anotar su masa. e se#uir! el mismo rocedimiento " se tendr!n las mismas recauciones *ue al enrasar el icn&metro con a#ua. s+ ues, al salir del la'oratorio se de'en tener tres datos de masa ara la determinaci&n de la densidad de la disoluci&n se uede determinar la densidad de diferentes muestras con el mismo icn&metro, " no ser+a necesario reetir la determinaci&n. El icn&metro es mu" sensi'le a los cam'ios de concentraci&n de sales en el a#ua, or lo *ue se usa ara determinar la salinidad del a#ua, la densidad de l+*uidos 'iol&#icos en la'oratorios de an!lisis cl+nicos, entre otras alicaciones.
MÉT! !E "' '"'$' !E *E+TP,'" @a 'alana de Ao%rBest%al es un disositivo utiliado ara medir densidades de l+*uidos " s&lidos. Cesarrollada or un farmacutico alem!n Darl riedric% Ao%r (18061879)
En esencia, consta de un arma&n o montura de altura a$usta'le so're el *ue se ao"a una varilla se#mentada en dos 'raos. El 'rao m!s corto termina en una esa comacta fi$a, rovista de una a#u$a *ue de'e enfrentarse con otra a#u$a fi$ada al arma&n ara o'tener el e*uili'rio. Cel e-tremo del 'rao lar#o ende, mediante un %ilo del#ado " li#ero, un inmersor de vidrio *ue suele llevar incororado un term&metro ara medir la temeratura del l+*uido cu"a densidad se desea medir. En el 'rao lar#o %a" marcadas die muescas, numeradas del 1 al 10. @a 'alana disone de un $ue#o de cinco esas dos #randes *ue, aun*ue diferentes en forma " funci&n, tienen el mismo eso, " otros tres m!s e*ueos, cu"os esos son la dcima, la centsima " la milsima de a*uellos, resectivamente
Func8onam8ento * precauc8ones" Esta 'alana de 'raos desi#uales se utilia ara la determinaci&n de densidades de l+*uidos m!s o menos densos *ue el a#ua. El 'rao m!s corto termina en una masa comacta = de eso fi$o, rovista de una a#u$a *ue de'e onerse al mismo nivel *ue otra a#u$a fi$a al c%asis ara o'tener el e*uili'rio. Cel e-tremo del 'rao lar#o ende, mediante un %ilo del#ado, un inmersor de vidrio :, *ue, normalmente, lleva incororado un term&metro ara medir la temeratura del l+*uido cu"a densidad de desea medir (si no se disone de este term&metro, t&mese como temeratura la am'iente). En el 'rao lar#o %a" marcadas die muescas, numeradas del 1 al 10 aun*ue, realmente, esta numeraci&n de'e interretarse como 0.1, 0.2,..., de modo *ue el 10 reresenta la unidad. uando el inmersor est! col#ado en el aire, su eso *ueda e*uili'rado or el contraeso (la 'alana est! e*uili'rada). i se sumer#e el inmersor en un l+*uido, el emu$e %idrost!tico dese*uili'ra la 'alana, de tal forma *ue, si *ueremos reesta'lecer el e*uili'rio, de'eremos colocar unas esas en forma de %or*uilla, so're las ranuras del 'rao #raduado, de forma *ue se comense e-actamente el emu$e %idrost!tico. omo en la e-resi&n s&lo aarece el cociente entre dos emu$es, no tenemos *ue reocuaremos de cu!l sea la unidad ara medir stos. s+, la esita unidad (1/1) se %a ele#ido de modo *ue, colocado en la divisi&n 10, e*uili're e-actamente el emu$e *ue e-erimenta el inmersor cuando est! sumer#ido en a#ua ura (e-enta de aire) a 4. Esta esita reresenta or tanto la unidad de emu$e cuando est! colocado en la divisi&n 10. @os dem!s esitas tienen, resectivamente una masa de 1/10, 1/100 de la de esita unidad, de tal modo *ue colocados en la divisi&n 10 de la 'alana, reresentan 1/10 " 1/100 de la unidad de emu$e. ada esita colocado en otra divisi&n, reresenta tantas dcimas de su valor (or e$emlo 0.1 en el caso de la esita unidad) como indica el n
cuando el inmersor est! comletamente sumer#ido en el l+*uido a medir. Fo o'stante, normalmente %a" *ue roceder a efectuar la correcci&n instrumental de la 'alana.
MÉT! !E" !E$+;MET& ?n dens+metro, es un instrumento *ue sirve ara determinar la densidad relativa de los l+*uidos sin necesidad de calcular antes su masa " volumen. Formalmente, est! %ec%o de vidrio " consiste en un cilindro %ueco con un 'ul'o esado en su e-tremo ara *ue ueda flotar en osici&n vertical.
Func8onam8ento * precauc8ones" @a determinaci&n de densidades de l+*uidos tiene imortancia no s&lo en la f+sica, sino tam'in en el mundo del comercio " de la industria. =or el %ec%o de ser la densidad una roiedad caracter+stica (cada sustancia tiene una densidad diferente) su valor uede emlearse ara efectuar una rimera comro'aci&n del #rado de urea de una sustancia l+*uida. El dens+metro es un sencillo aarato *ue se 'asa en el rinciio de r*u+medes. Es, en esencia, un flotador de vidrio con un lastre de mercurio en su arte inferior (*ue le %ace sumer#irse arcialmente en el l+*uido) " un e-tremo #raduado directamente en unidades en densidad. El nivel del l+*uido marca so're la escala el valor de su densidad. En el e*uili'rio, el eso = del dens+metro ser! i#ual al emu$e E = G E i se admite, ara simlificar el raonamiento, *ue su forma es la de un cilindro, E ser! i#ual, de acuerdo con el rinciio de r*u+medes, al eso del volumen del l+*uido desalo$ado, es decir donde % es la altura sumer#ida " la suerficie de la 'ase del cilindro. Cado *ue el eso del dens+metro es i#ual a su masa m or la #ravedad #, i#ual!ndolo al emu$e resulta es decir donde m " son constantes, lue#o es inversamente roorcional a la altura sumer#ida. Aidiendo alturas sumer#idas ueden, or tanto, determinarse densidades. H"
%r8nc8p8o en ue se &asan las ,eterm8nac8ones eper8mentales ,e la ,ens8,a, con los h8,r9metros * con la &alana h8,rostt8ca" •
J8,r9metros"
ell!s puee suspenerse un $ilinr! 7ue$! elab!ra! en metal (# segui! a este# !tr! e igual "!lumen 'ue la $apa$ia el anteri!r# aun'ue e estru$tura ma$iza <"
Ecuac8ones ue ,e48nen el empue ,e los líu8,os so&re los cuerpos sumerg8,os" )l prin$ipi! e ?r'uímees se &!rmula así
D!ne ) es el empu@e# & es la ensia el &lui!# V el "!lumen e &lui! esplaza!W p!r algBn $uerp! sumergi! par$ial ! t!talmente en el mism!# g la a$elera$i4n e la gra"ea ( m la masa# e este m!!# el empu@e epene e la ensia el &lui!# el "!lumen el $uerp! ( e la gra"ea eistente en ese lugar. "
-las848cac89n ,e los h8,r9metros o aer9metros
Alcoholímetro .Densímetr! estina! a meir ri'uezas al$!74li$as p!r el "al!r e la ensia# an ire$tamente el p!r$enta@e e al$!7!l en "!lumen.
Ole9metros .Densímetr! estina! a meir ensiaes e a$eites# su es$ala "a ese 0U a 0U# $!rresp!nien! a 0#E a 0#9E. #acar9metro" Densímetr! estina! a meir ri'uezas e s!lu$i!nes a$u!sas en sa$ar!sa# una e las es$alas es en gra!s 5ri. #al8n9metro"
!6"
Relac89n entre ,ens8,a, especí48ca * la concentrac89n para meclas &8nar8as )n !$asi!nes se estima la $!n$entra$i4n e un lí'ui! ire$tamente mei! $!n un ensímetr!# p!r e@empl! l!s al$!7!límetr!s est,n graua!s en gra!s 5aum 'ue signi&i$a el V/V el al$!7!l# est!# signi&i$a 'ue tiene una rela$i4n ire$ta entre su $!n$entra$i4n ( su ensia espe$í&i$a# est! gra$ias 'ue e gra!s 5aum se $!n"ierte en ensia s!l! $!n una e$ua$i4n.
!!"
Ecuac8ones para calcular la ,ens8,a, especí48ca según la &alana h8,rostt8ca .
@a 'alana %idrost!tica se 'asa en el =rinciio de r*u+medes. =rimeramente se calcula la masa del cuero, A, deosit!ndolo so're el latillo de la 'alana. continuaci&n se susende el cuero de un soorte " se introduce en un vaso o ro'eta lleno de a#ua sumer#indole totalmente, " viendo el emu$e *ue e-erimenta, E. =eso del cuero GA.# Emu$e G =eso del volumen de a#ua desalo$ada or el cuero sumer#ido G d.#., siendo d la densidad del a#ua G1 #/cm 3
Ane# N< 1) a+a de densidades de aga +;<ida de 0 a 100=C
